【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网故障保护的，尤其涉及一种配电网馈线故障综合检测方法及系统。
技术介绍
1、电力电子变流控制技术和并网技术的广泛应用，中低压配电网也逐渐向分布式微源高渗透方向发展。大规模分布式微源接入配电网后，传统单端辐射形电网逐渐转化为多端电源的复杂网络，其拓扑结构，运行方式，潮流分布，故障电流等特征均会发生改变，常规三段式电流保护已无法满足高比例分布式新能源接入下的配电网保护需求。为解决高比例分布式新能源接入配电网后所带来的故障保护难题，国内外研究学者和工程人员提出了配电网纵联保护方案。纵联保护是一种双端保护方法，通常应用于输电线路，相比较于收集本地信息的单端保护方案，纵联保护采集馈线两侧的信息并传输给对侧，对两侧电气量进行比较，从而判据是否为故障区段，具有绝对的选择性。
2、纵联保护的关键是两侧电气量的及时交互，这对于线路的信息传输要求较高。但由于配电网保护装置较为落后，没有独立的保护数据通道，基于数据通道的同步方法在配电网往往不适用。因此，配电网中往往采用数据自同步方法，从馈线一端检测到故障时传输故障信息，不需要严格的时间同步。但该方法对故障检测方法的灵敏度要求较高，若没有及时识别故障发生，将会产生较大的同步误差，影响保护切断。现阶段，配电网主要还是采用基于电流突变量的故障识别方案，但该方法在高阻接地等特别情况下灵敏性较差，可能产生较大的同步误差甚至于拒动，不适用于高比例分布式能源接入下的配电网。因此，有必要研究针对于大规模分布式能源接入下的配电网故障检测新方法。
技术实现思路<
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
3、因此，本专利技术提供了一种配电网馈线故障综合检测方法及系统解决现有的分布式微源高渗透配电网中存在的故障检测灵敏性不足和存在同步误差的问题。
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
5、第一方面，本专利技术实施例提供了一种配电网馈线故障综合检测方法，包括：获取待检测配电网馈线的电流波形数据，所述电流波形数据为三相电流数据，并对所述三相电流数据进行滤波预处理；
6、基于所述预处理结果，结合所述三相电流数据的故障电流瞬态信号的故障特性以及相电流突变量进行配电网馈线故障的综合检测。
7、作为本专利技术所述的配电网馈线故障综合检测方法的一种优选方案，其中：对所述三相电流数据进行滤波预处理包括：采用数学形态基本算子，构造数学形态滤波器对信号进行滤波处理，数学形态滤波器表示为：
8、
9、其中，为开运算，·为闭运算，f(n)为初始输入信号且0≤n<n，n为输入信号长度，g(n)为结构元素。
10、作为本专利技术所述的配电网馈线故障综合检测方法的一种优选方案，其中：基于所述预处理结果，结合所述三相电流数据的故障电流瞬态信号的故障特性以及相电流突变量进行配电网馈线故障的综合检测，包括：
11、基于滤波预处理得到的电流波形数据，根据欧氏距离在电流曲线当前点处确定当前点的支持领域，并对电流曲线进行第一处理；
12、利用支持领域前后臂矢量夹角的余弦值作为所述电流波形数据的离散曲率，根据故障电流瞬态信号的故障特性,定义所述配电网馈线故障下的曲率整定值；
13、当电流波形数据的离散曲率不大于曲率整定值时，则为正常状态；
14、当电流波形数据的离散曲率大于曲率整定值时，则为故障状态；
15、若连续超过nset1个时间窗均检测为故障状态，则配电网馈线故障发生，启动保护装置；
16、若连续超过nset1个时间窗均检测为正常状态，则进行相电流突变量检测。
17、作为本专利技术所述的配电网馈线故障综合检测方法的一种优选方案，其中：所述相电流突变量检测包括：
18、当连续超过nset1个时间窗均检测为正常状态时，若任一相电流突变量连续nset2个采样幅值不小于0.1倍额定电流，则突变量启动，配电网馈线故障发生，启动保护装置；
19、若任一相电流突变量连续nset2个采样幅值小于0.1倍额定电流，则突变量不启动，配电网馈线正常运行。
20、作为本专利技术所述的配电网馈线故障综合检测方法的一种优选方案，其中：基于滤波预处理得到的电流波形数据，根据欧氏距离在电流曲线当前点处确定当前点的支持领域包括：
21、设当前点为pi，基于滤波预处理得到的单相电流波形数据，表示为：
22、i1＝{pi:(xi,yi,i＝1,2,…n)}
23、其中，n为采样点个数，(xi,yi)为当前点pi的坐标；
24、设领域边界值为u且u为大于0的实数，根据设定的u值定义约束条件，确定当前点pi的领域范围表示为：
25、
26、其中，ub和uf为正整数。
27、作为本专利技术所述的配电网馈线故障综合检测方法的一种优选方案，其中：还包括：从点pi-1出发，向前遍历，当|pipj|≥u时，pj＝pi-ub，pi点的左支持领域表示为：
28、if|pipj|≥u→pj＝pi-ub
29、从点pi+1出发，向后遍历，当|pipj|≥u时，pj＝pi+uf，pi点的右支持领域表示为：
30、if|pipj|≥u→pj＝pi-ub
31、pi点的支持领域表示为：
32、ω(pi)＝[pi-ub,pi+uf]
33、基于pi点支持领域，计算任意两个采样点间的欧氏距离di表示为：
34、
35、其中，分别为pi点支持领域的采样点，分别为两点的坐标。
36、作为本专利技术所述的配电网馈线故障综合检测方法的一种优选方案，其中：利用支持领域前后臂矢量夹角的余弦值作为所述电流波形数据的离散曲率，表示为：
37、
38、其中，sign[]为离散曲率值的符号，di为支持领域两点间的欧氏距离。
39、第二方面，本专利技术提供了一种配电网馈线故障综合检测系统，包括，
40、数据获取模块，用于获取待检测配电网馈线的电流波形数据，所述电流波形数据为三相电流数据，并对所述三相电流数据进行滤波预处理；
41、检测模块，用于基于所述预处理结果，结合所述三相电流数据的故障电流瞬态信号的故障特性以及相电流突变量进行配电网馈线故障的综合检测。
42、第三方面，本专利技术提供了一种计算设备，包括：
43、存储器和处理器；
44、所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述配电网馈线故障综合检测方法的步骤。...
【技术保护点】
1.一种配电网馈线故障综合检测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的配电网馈线故障综合检测方法，其特征在于，对所述三相电流数据进行滤波预处理包括：采用数学形态基本算子，构造数学形态滤波器对信号进行滤波处理，数学形态滤波器表示为：
3.如权利要求1或2所述的配电网馈线故障综合检测方法，其特征在于，基于所述预处理结果，结合所述三相电流数据的故障电流瞬态信号的故障特性以及相电流突变量进行配电网馈线故障的综合检测，包括：
4.如权利要求3所述的配电网馈线故障综合检测方法，其特征在于，所述相电流突变量检测包括：
5.如权利要求4所述的配电网馈线故障综合检测方法，其特征在于，基于滤波预处理得到的电流波形数据，根据欧氏距离在电流曲线当前点处确定当前点的支持领域包括：
6.如权利要求5所述的配电网馈线故障综合检测方法，其特征在于，还包括：从点Pi-1出发，向前遍历，当|pipj|≥U时，Pj＝Pi-Ub，Pi点的左支持领域表示为：
7.如权利要求6所述的配电网馈线故障综合检测方法，其特征在于，包括：利用支持领域前后
8.一种配电网馈线故障综合检测系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述配电网馈线故障综合检测方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种配电网馈线故障综合检测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的配电网馈线故障综合检测方法，其特征在于，对所述三相电流数据进行滤波预处理包括：采用数学形态基本算子，构造数学形态滤波器对信号进行滤波处理，数学形态滤波器表示为：
3.如权利要求1或2所述的配电网馈线故障综合检测方法，其特征在于，基于所述预处理结果，结合所述三相电流数据的故障电流瞬态信号的故障特性以及相电流突变量进行配电网馈线故障的综合检测，包括：
4.如权利要求3所述的配电网馈线故障综合检测方法，其特征在于，所述相电流突变量检测包括：
5.如权利要求4所述的配电网馈线故障综合检测方法，其特征在于，基于滤波预处理得到的电流波形数据，...
【专利技术属性】
技术研发人员：周柯，卓浩泽，金庆忍，罗安，陈燕东，荣飞，莫枝阅，吴丽芳，俞小勇，帅智康，彭也伦，伍文华，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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